1. Inzicht in de krachten

* zwaartekracht: De primaire kracht die op de auto werkt, is de zwaartekracht. Het onderdeel van de zwaartekracht die parallel aan de helling (naar beneden) werkt, is wat ervoor zorgt dat de auto versnelt.

* Wrijving: Wrijving verzet zich tegen de beweging van de auto. Dit omvat wrijving tussen de banden en het hellingsoppervlak en de luchtweerstand.

2. De vergelijkingen

* de tweede wet van Newton: Het fundamentele principe is F =MA (kracht =massa x versnelling). We zullen dit gebruiken om de krachten te relateren aan de versnelling van de auto.

* Component van zwaartekracht: De component van de zwaartekracht die parallel aan de helling werkt, wordt berekend als:g * sin (theta), waar:

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* theta =de hoek van de helling (gemeten vanuit de horizontale)

3. Versnelling berekenen

* ideaal geval (geen wrijving):

* Als we wrijving negeren, is de netto kracht die op de auto werkt slechts het onderdeel van de zwaartekracht parallel aan de helling.

* F_net =g * sin (theta)

* Daarom a =f_net / m =(g * sin (theta)) / m

* met wrijving:

* Laat 'f' de kracht van wrijving vertegenwoordigen.

* F_net =(g * sin (theta)) - f

* a =(g * sin (theta) - f) / m

* Om 'f' te vinden, hebt u informatie nodig over de wrijvingscoëfficiënt tussen de banden en het hellingoppervlak.

4. Voorbeeld

Laten we zeggen:

* De hellinghoek (theta) is 15 graden.

* De massa van de auto (M) is 1000 kg.

* We gaan ervan uit dat wrijving te verwaarlozen is voor eenvoud.

* a =(9,8 m / s² * sin (15 °)) / 1000 kg

* A ≈ 0,25 m/s²

belangrijke opmerkingen:

* Wrijving is belangrijk: In werkelijkheid speelt wrijving een belangrijke rol. Hoe steiler de helling, hoe groter de wrijving.

* Luchtweerstand: Bij hogere snelheden wordt luchtweerstand belangrijker en zal de versnelling van de auto verminderen.

* Rolling wrijving: Zelfs met perfect gladde banden is er nog wat rollende wrijving. Dit is meestal veel kleiner dan andere wrijvingsbronnen.

Om een ​​precieze versnellingswaarde te krijgen, zou u al deze factoren moeten verklaren.